林景芝
(廣西建業中天工程咨詢有限公司,廣西 北海 536000)
隨著經濟的發展,具有復雜外型的超大規模超高建筑不斷增多,建筑工程不僅要求滿足使用功能,還要著重考慮建筑物外觀造型,這就給建筑施工測量帶來了—定的難度。施工測量是建筑工程的重要環節并貫穿于建筑工程的始終,是各種建筑工程在施工過程中的一項基礎性工作,是各施工階段中的先導性工序,也是工程檢查和竣工驗收的主要內容,直接關系到工程建設的速度和質量。
建筑施工測量就是按照設計和施工的要求將設計的建筑物、構筑物的平面位置及高程在地面上標定出來,作為施工的依據,并在施工過程中進行一系列的測量工作,以銜接和指導各工序之間的施工。建筑施工測量是各種建筑工程在施工過程中的一項基礎性工作,是各施工階段中的先導性工序,也是工程檢查和竣工驗收的主要內容,直接關系到工程建設的速度和質量。測量工作開始前,應根據變形類型、測量項目、任務要求以及測區條件進行施測方案設計。重大工程或具有重要科研價值的項目,尚應精心監測網的優化設計。施測方案應經實地勘選、多方案精度估算和技術經濟分析比較后擇優選取。
高層建筑施工測量精度影響因素除包括測量儀器精度和測量技術人員素質外,還包括建筑設計、施工工藝和施工環境等方面的因素。基礎剛度越小施工過程中超高層建筑沉降越大,差異沉降也越顯著。建筑高度越大、造型越復雜,施工過程中高層建筑變形越顯著。建筑側向剛度越小,施工過程中超高層建筑受施工環境和施工荷載影響就越大。
隨著我國現代化城市的發展,高層建筑日益增多,高層建筑設計和施工都對施工測量精度提出了更高要求。高層建筑結構超高,結構受力受施工測量精度影響比較大,過大的施工測量誤差不但會影響建筑功能正常發揮,而且會惡化高層建筑結構受力,因此必須嚴格控制施工測量誤差。另外,為加快施工速度,高層建筑大多采用階梯狀流水施工流程,大量采用工廠預制、現場裝配的施工工藝,如鋼結構工程、幕墻工程,工業化生產也對施工測量精度提出了較高的要求。
由于高層建筑結構超高,平面控制網和高程垂直傳遞距離長,測站轉換多,測量累計誤差較大。加之高層建筑高度大,側向剛度小,特別是體形奇特時,施工過程中受環境影響極為顯著,且空間位置不斷變化,高空測量控制網的穩定性也較差。特別是高層建筑施工高空作業多,作業條件差,測量通視困難,高空架設儀器和接收裝置也比較困難,常需設計特殊裝置以滿足觀測條件,以致增加了高層建筑施工測量的技術難度。
建筑施工測量的首要任務就是建立施工控制網,一般情況下,在新建的大中型建筑場地上,施工控制網一般設置成正方形或矩形的格網(稱建筑方格網),對于擴建工程或改建工程,當建立方格網有困難時,施工控制網可采用導線網。建筑施工通常采用建筑坐標系(稱施工坐標系),其坐標軸與建筑主軸線相一致或平行,便于設計和施工放樣。建筑方格網的布置要根據建筑設計總平面圖上各建筑物和構筑物布設,并結合現場的地形情況擬定。
另外,方格網布置時,其的主軸線應布設在整個場地的中部,并平行于總平面上所設計的主要建筑物的基本軸線;方格網的轉折角應嚴格成90 °;方格網的邊長的相對精度一般為1/10 000~1/20 000;控制點用樁的位置應選在不受施工影響并能長期保存處,并要采取必要的保護措施。主軸線的定位根據測量控制點來測設。因此,首先應將主軸線點的坐標換算成測量坐標,依據附近的測量控制點,通過適當調整測設點的平面位置的方法來定出主軸線以進行復核、對照。在主軸線測定以后,可詳細測設復核方格網。復核可根據主軸線四個端點通過交會定出方格四個角點(用混凝土樁標定),以上述構成“田”字形的各個格點作為基本點,再以基本點為基礎,按角度交會方法或導線測量方法測設復核方格網中所有各點(用木樁或混凝土樁標定)。
3.2.1 沉降觀測點的布設和要求
(1)應根據建筑物的形狀和結構荷重等特點布設觀測點的位置與數量,但具體布置應根據設計要求。總之,觀測點上必須有突出的半球形狀或有明顯的突出之處,與柱身或墻身保持一定的距離;觀測點本身應牢固穩定,確保點位安全能長期保存;要保證要點上能垂直置尺及具備良好的通視條件。
(2)沉降觀測點的形式與埋設。沉降觀測點要埋設在最能反映沉降特征且便于觀測的位置,一般是埋設在外墻面,高出清水面1 m左右,以便能夠反映出高層建筑的準確沉降情況。
(3)沉降觀測的方法。①沉降觀測應固定人員觀測和整理成果;固定使用水準儀及水準尺,使用固定的水準點,按規定的日期、方法和路線進行觀測,以保證觀測成果的正確性。②進行沉降觀測時,由于受施工或生產的影響,造成通視困難,往往為尋找設置儀器的適當位置而花費時間,故要確定沉降觀測線路并編制觀測路線圖;在觀測面,根據現場進行規劃,確定安置儀器的位置,選定若干較穩定的沉降觀測點或其他固定點作為臨時水準點(轉點),并與水準點組成環路,最后根據選定的水準點,設置儀器的位置以及觀測路線,編制沉降觀測路線圖,且以后每點都按固定的路線觀測。但觀測其他沉降觀測點的時間,必須在測定臨時水準點高程的同一天內。③首次觀測的高程值是以后各次觀測用以比較的依據,如初測精度不夠或存在錯誤,不僅無法補測,而且會造成沉降工作中的矛盾現象。因此,首次測定應采用 N2類型的精密水準儀進行,以提高初測的精度。另外,每個沉降觀測點首次高程,應在同期進行兩次觀測后決定,以后每施工一層,復測一次,直至竣工。工程竣工后的第一年要測4次,第二年測2次,第三年后每年測1次,直到測到沉降穩定為止。
3.2.2 垂直度觀測
(1)工程的八個大角和十個小角都需要進行垂直度觀測。
(2)在施工過程中,利用經緯儀觀測每層在外墻墻角側面軸應彈出軸線的垂直線。
在高層建筑施工過程中,對于竣工測量的平面控制精度要求非常高,一般要求不低于撥地測量的控制精度,以便能使竣工測量圖與撥地測量圖進行同精度比較,利于規劃正確地開展執法管理。如《城市測量規范》規定:撥地測量應按三級導線的技術要求執行,在控制布設困難的情況下,允許同級附合一次,布設三級補導線,相對于起算點的最弱點點位中誤差不得大于5 cm,竣工測量的平面控制精度按上述技術要求執行。
根據實踐經驗,為了確保控制測量精度,需要注意以下幾點:①由于客觀條件的不同,我們很難正確地計算出施工誤差和測量放樣誤差在綜合誤差中所占的份額,故需要合理分析綜合誤差。如工程竣工驗收時,在對現場各類項目的檢查中,建筑物軸線位置的檢查頻率是最高的,而建筑物軸線點一經測量放樣在現場標定以后,繼之的各項施工就是以它為基準了,因此在這類檢查項目中發生的偏差,應該主要歸結為測量放樣方面的誤差。②當在控制點的布設和使用率受到限制時,為了避免由于不通視所帶來的困擾,免除控制點間聯測等工作,從而一步定點,確保點位精度,節省時間提高工作效率,可采用GPS進行控制點的隨機布設,每定一點時間不超過40 min,點位精度可達到±3 mm,但使用GPS定點應確保有一個同定點做為永久性控制點用于相對定點。
3.4.1 管樁基礎測量質量的控制
樁基礎施工前,先用地質雷達探測出地下原有管線的位置和高程,在現場用木樁或灰線標識,并繪制管線分布圖,為施工后管線恢復提供技術支持。
3.4.2 模板工程測量質量控制
在施工過程中,垂直構造的模板要重點抓陰陽角處模板,為了避免鼓脹,必須固定牢固。尤其是現澆墻體交接處,抓好角模的設計和使用,設計要能與墻模結合、固定牢固、墻體混凝土5 cm~10 cm;此外,為了有利于裝拆且不易損壞,還需要注意節點設置要合理。
3.4.3 砌筑工程與測量質量控制
在砌筑操作過程中,應經常檢查砌體軸線與邊線的關系,掛線時不能過長,水平線標高應一致,且準線要拉緊,防止墻體頂部與梁板底連接處出現裂縫,出現誤差。砌筑時墻體頂部與梁板底,連接處用側磚斜砌貼頂擠緊,上下皮的搭接長度要大于90 mm。同時,嚴格控制預埋件和預留孔沿的中心位置及標高,中心線及標高線使用紅油漆標注于模板內面或鋼筋骨架上。
總之,施工測量質量直接決定著整體工程質量,因此,我們必須有針對性地建立符合具體工程需要的建筑工程施工測量體系,并有效控制其測量質量,以實現工程質量目標。